[发明专利]电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机，它包括：定子，该定子有定子本体，该定子本体有定子绕组，该定子绕组设置成通过电来产生绕定子本体的内周边布置的多个定子电极；

转子，该转子可旋转地布置在所述定子内，并有转子本体；

设置成密封封闭至少所述转子和定子绕组的装置，该装置包括端部屏蔽件，该端部屏蔽件布置在电机的各轴向端部处，并在各所述端部处封闭充满气体的空间，该空间由端部屏蔽件和所述转子本体的轴向端部来界定，并环绕定子绕组的相应轴向端部部分；以及

转盘风扇，该转盘风扇布置在转子本体的各轴向端部上，用于在转子本体旋转时混合捕获在相应的所述空间中的气体。

背景技术

这样的电机可以作为马达和/或发电机操作，但是本发明将主要聚焦于它用作马达。

本发明特别适用于引言中所述类型的、成马达形式的电机，用于产生轨道限定车辆(特别是有轨车辆)的牵引力，下面将主要介绍该电机的这种应用，但并不是为了限制本发明。当然，这样的马达可以在制动车辆时起着发电机的作用。

这样的电机完全封闭，这意味着内部气体(通常为空气，尽管也可能为其它气体，但是在下文中空气将认为是所述气体)“捕获”在电机内部，且在理论上将不会逸出所述空间，除非拆卸该电机(实际上，它可以非常缓慢地泄漏，并最终由新的空气代替，但是与打开机器相比将花费很长时间)。用于这样封闭电机的转子和定子绕组的原因是当电机在一环境(电机将用于该环境中，例如在地铁中)中使用时保护这些部件防止接触污物和污染。不过，在电机的操作过程中，热量通过主要在定子本体、转子本体和定子绕组中的损失而产生，从而导致捕获在所述空间中的空气的温度升高。温度是限制这种类型电机在它用作马达时的最大操作功率的参数以及限制在发电机功能情况下可以传送的最大功率的参数，其中，定子绕组的绝缘层和用于电机轴的轴承是对高温最敏感的部件。定子绕组的绝缘层在高于特定温度时退化或局部损坏，所述轴承的润滑剂将在过高温度下干运行，这意味着轴承将没有任何润滑，并可能磨损(seize)。当然，这些部件的使用寿命也取决于在电机操作过程中它们所受到的温度，因此，降低该温度意味着可以延长维护间隔。这意味着这种电机的冷却效率非常重要，这是布置所述转盘风扇的原因，该转盘风扇用于混合捕获在电机内部的所述空间中的空气，以便增加向机器外部的传热，并试图避免在所述空间内部的关键位置处产生热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种在引言中所述类型的电机，该电机在至少一些方面相对于已知的这种电机进行了改进。

根据本发明，该目的通过提供具有在附加权利要求1的特征部分中所述特征的这种电机来获得。

通过将所述部件引入至捕获气体的各空间中，通过转子本体的旋转而通过转盘风扇来运动的气体将在循环返回该转盘风扇之前在所述空间内部行进较长通路。这意味着较接近空间周边的较冷气体将与较热的气体混合，温度将均衡。本发明人发现，在所述空间中不存在该部件的情况下，在转子本体上的转盘风扇将使得气体沿切线方向环绕旋转，还将沿径向推动气体，但是由于在转盘风扇的径向内部有低压区域，气体需要流回至该区域中，然后，相同气体绕转盘风扇返回旋转，从而防止气体到达径向更远处而与较冷气体混合。因此，布置所述部件意味着较少热量通过端部屏蔽件而传递至轴承，且较多热量将通过端部屏蔽件的径向周边壁传递。这意味着对于电机的特定操作功率能够降低轴承的温度以及定子绕组的绝缘层的温度，用于延长它们的使用寿命以及轴承润滑的维护间隔，或以换句话说，获得更高的电机最大操作功率。

根据本发明的一个实施例，各所述部件在所述空间中从位于定子绕组的轴向端部部分的径向内部处的转盘风扇区域径向向外朝向所述绕组的轴向端部区域延伸和至少延伸至所述绕组的轴向端部区域，以便引导通过所述转盘风扇而运动的气体沿该部件从所述转盘风扇的所述区域至少到绕组的轴向端部。与在所述空间中没有该部件的情况相比，这导致所述定子绕组更好地冷却。

根据本发明的另一实施例，各所述部件延伸经过定子绕组的轴向端部，并进一步环绕定子绕组的轴向端部部分，且沿朝着电机的相对轴向端部的方向伸入所述空间的、周向环绕绕组的轴向端部部分的环形部分内。通过沿具有延伸部分的部件引导通过所述转盘风扇而运动的气体，较热的气体将高效地与较冷的气体混合，且温度将在所述空间内高效均衡，从而导致增加通过端部屏蔽件的周边壁的热能传递以及降低所述轴承和定子绕组的温度。